空气是由物质构成的吗？为了符合科学中物质的标准定义，空气必须具有质量，并且必须占据空间。你看不见或闻不到空气，所以你可能想知道它的状态。物质是物质，它是我们所有人、所有生命和所有宇宙的基本元素。但是…空气？

是的，空气确实有质量并且占据了物理空间，所以，是的，空气是由物质组成的。

证明空气是物质

证明空气是由物质组成的一种方法是吹气球。在向气球中添加空气之前，气球是空的，没有形状。当你向气球内吹气时，气球会膨胀，所以你知道气球里装满了什么东西，空气正在占据这个空间。你还会注意到一个充满空气的气球下沉到地面。这是因为压缩空气比周围环境重，所以空气有质量或重量。

考虑一下你体验空气的方式。你可以感觉到风，看到它对树上的叶子或风筝施加了一种力量。压力是单位体积的质量，所以如果有压力，你知道空气一定有质量。

如果您有权使用该设备，您可以称量空气。你需要一个真空泵和大量的空气或者一个灵敏的刻度盘。称一个充满空气的容器，然后用泵排出空气。再次称量容器并记下重量的减少。这证明了有质量的东西从容器中被移除了。而且，你知道你排出的空气占据了空间。因此，空气符合物质的定义。

事实上，空气是相当重要的物质。空气中的物质支撑着飞机的巨大重量。它也能把云朵托起。平均云重约100万磅。如果云和地面之间没有任何东西，它就会坠落。

空气是什么物质？

空气是一种被称为气体的物质。其他常见的物质形式是固体和液体。气体是一种可以改变形状和体积的物质。考虑到充满空气的气球，你知道你可以挤压气球来改变它的形状。您可以压缩气球以将空气压缩成更小的体积，当您弹出气球时，空气会膨胀以填充更大的体积。

如果你分析空气，它主要由氮和氧组成，还有少量其他气体，包括氩、二氧化碳和氖。水蒸气是空气的另一个重要成分。

空气中的物质量不是恒定的

从一个地方到另一个地方，空气样本中的物质量不是恒定的。空气的密度取决于温度和海拔高度。来自海平面的一公升空气比来自山顶的一公升空气含有更多的气体颗粒，而山顶的空气又比来自平流层的一公升空气含有更多的物质。靠近地球表面的空气密度最高。在海平面上，有一个巨大的空气柱向下推动表面，压缩底部的气体，使其具有更高的密度和压力。这就像跳进游泳池，当你深入水中时感觉到压力增加，除了液态水不像气态空气那样容易压缩。

虽然你看不见或尝不到空气的味道，但这是因为作为一种气体，空气中的粒子相距很远。当空气凝结成液态时，它就变得可见了。它仍然没有味道（并不是说你可以尝到液态空气而不会被冻伤）。

使用人类的感官并不是对事物是否重要的决定性测试。例如，你可以看到光，但它是能量而不是物质。与光不同，空气具有质量并占据空间。

资源和进一步阅读

• 布彻、塞缪尔和罗伯特·J·查尔森。《空气化学导论》，纽约：学术出版社，1972年
• 《大气化学导论》，普林斯顿大学出版社，1999年。